来源：Fraunhofer ISE

太阳能屋顶通过加热收集器和水槽来实现加热。然而，没有人进行过关于效率方面的客观评估。弗劳恩霍夫的研究人员对一些太阳能屋顶进行测试，确定一些可进一步改进的空间。

我们都知道如果你一直为家里的热水和房子供暖付费，然而到年终时你发现依然欠费的尴尬。如果你居住在太阳能房屋里，那么这样的情况将永远不会发生。这些房屋首先会用太阳能加热：屋顶的太阳能热收集器可用于加热水。由于这些房屋的绝缘效果非常好，因此通过这种方式可以满足60%的供热需求。

太阳能房屋是实现欧盟能源效率的理想载体，即从2021年开始，所有建造的房屋力求实现零能量—换句话说，房屋消耗的能量最低化。太阳能房屋是一个非常好的可替代选择，其要求房屋的绝缘性非常好，同时也需要一个良好的通风系统，实现热的收集和重新分布。然而，太阳能房屋也有一个问题—目前为止其还没有经过任何科学系统的测试，来确定其效率。

对九间太阳能房屋进行科学的监测

该科学研究工作目前也是Heizsolar项目的一部分，由德国弗莱堡弗劳恩霍夫太阳能系统的研究人员主要负责，合作者包括斯图加特太阳能和热技术以及伊尔梅瑙工业大学等。

“对于Heizsolar项目，我们监测了九间太阳能房屋。这会使得我们知道如何将房屋最优化，同时如何降低成本。我们期望这会有效提高这些房屋的重要性。”该项目是由Jülich研究中心资助的，同时获得了德国联邦各部的150万欧元的资助。

那么太阳能房屋可以提供什么样的选择呢？理论上来讲，可以从房屋获得足够的太阳能来满足所有的加热需求。但是就目前而言100%的太阳能房屋还是有些不切实际—它们的成本太贵，而且需要足够的空间来存储大量的储热单元，有时需要差不多五万升。“利用太阳能房屋供给60%的能量是非常可观的。”Stryi-Hipp说。“在春天和秋天，40平方米的太阳能热收集器和一个5000升的槽对于单户住宅来说足够了。从11月至1月，另外的40%来自于天然气或者烧柴锅炉。”截至目前，太阳能房屋的设计主要依靠专家的意见，因此研究人员希望能继续探索如何能进一步优化太阳能房屋，并且获得一个合适的模型来检验房屋的各个方面。例如，槽的尺寸可减少到什么程度从而能增加房屋的普及度？“改变槽的尺寸和收集器的表面积之间的比例是可能的：在我们这种60% 的太阳能房屋中，我们发现只要我们将收集器的表面积从40增加到60平方米，就可以将水槽的体积从6000升降低到3000升。”

太阳能房屋同时也还有许多问题需要克服。研究人员经过总结发现一些问题可以通过精密的计划克服，以热存储槽为例，在冬天这是非常受欢迎的，但是在夏天，没有人会愿意进一步加热已经很热的房屋。“如果你将水槽安装在楼梯间，那么夏天这些浪费的热将不会被浪费。如果你安装一个窗户，使得多余的热量可以被释放，那么夏天它就不会困扰你。”Stryi-Hipp说。其他的问题则需要进一步的研究，包括太阳能房屋如何实现零能量甚至正能量输入。研究人员计划将这部分研究作为接下来研究项目的一部分，以便他们可以为用户提供可靠的评估标准。

新材料在线编译整理——翻译：杨超   校正：摩天轮